KR20100083601A

KR20100083601A - 전동식 디스크브레이크

Info

Publication number: KR20100083601A
Application number: KR1020090003066A
Authority: KR
Inventors: 김명준
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2009-01-14
Filing date: 2009-01-14
Publication date: 2010-07-22

Abstract

본 발명은 제동시 발생되는 가압부재의 진퇴방향 반력이 감속기에 전달되는 것이 방지되는 전동식 디스크브레이크에 관한 것으로서, 본 발명의 전동식 디스크브레이크는 디스크의 가압을 위한 마찰패드들과, 상기 마찰패드들을 지지하는 캐리어와, 상기 마찰패드들의 가압을 위해 상기 캐리어에 진퇴 가능하게 지지되는 캘리퍼하우징과, 상기 마찰패드의 가압하는 가압장치를 포함하며, 상기 가압장치는 상기 마찰패드들 중 하나를 가압하도록 상기 캘리퍼하우징에 진퇴 가능하게 설치된 가압부재와, 상기 가압부재에 결합된 나사축과, 정방향과 역방향으로 회전력을 발생시키는 모터와, 상기 모터로부터 발생된 회전력을 증폭시켜 상기 나사축에 전달하는 감속기를 구비하며, 제동동작시 상기 가압부재의 진퇴방향으로 발생되는 반력이 상기 감속기에 전달되는 것이 방지되도록 상기 감속기는 배치된다.

Description

전동식 디스크브레이크{ELECTRIC DISC BRAKE}

본 발명은 전동식 디스크브레이크에 관한 것으로, 특히 제동시 발생되는 가압부재의 진퇴방향 반력이 감속기에 전달되는 것이 방지되는 전동식 디스크브레이크에 관한 것이다.

전동식 디스크브레이크는 통상적인 유압식 디스크브레이크와 다르게 마찰패드를 가압하는 구동장치의 동력원으로 전기에 의해 동작하는 모터를 채용한 것이다.

대한민국 공개특허 제2000-0014476호에는 이러한 전동식 디스크브레이크의 예가 개시되어 있다. 개시된 전동식 디스크브레이크는 차량의 바퀴와 함께 회전하는 디스크와, 디스크를 가압하도록 디스크의 양측에 배치되는 제1 및 제2마찰패드와, 제1 및 제2마찰패드의 가압을 위해 진퇴가능하게 설치되는 가압부재와, 구동력을 발생시키는 모터와, 모터로부터 발생된 구동력을 증폭시켜 가압부재에 전달하는 감속기를 포함한다.

그러나, 종래의 전동식 디스크브레이크에서는 제1 및 제2마찰패드가 디스크의 양측에 밀착되는 과정, 즉 제동과정에서 발생되는 가압부재의 진퇴방향 반력이 감속기에 모두 전달되는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 제동시 발생되는 가압부재의 진퇴방향 반력이 감속기에 전달되는 것이 방지되는 전동식 디스크브레이크를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동식 디스크브레이크는 디스크의 가압을 위한 마찰패드들과, 상기 마찰패드들을 지지하는 캐리어와, 상기 마찰패드들의 가압을 위해 상기 캐리어에 진퇴 가능하게 지지되는 캘리퍼하우징과, 상기 마찰패드의 가압하는 가압장치를 포함하며, 상기 가압장치는 상기 마찰패드들 중 하나를 가압하도록 상기 캘리퍼하우징에 진퇴 가능하게 설치된 가압부재와, 상기 가압부재에 결합된 나사축과, 정방향과 역방향으로 회전력을 발생시키는 모터와, 상기 모터로부터 발생된 회전력을 증폭시켜 상기 나사축에 전달하는 감속기를 구비하며, 제동동작시 상기 가압부재의 진퇴방향으로 발생되는 반력이 상기 감속기에 전달되는 것이 방지되도록 상기 감속기는 배치될 수 있다.

또한, 상기 감속기는 유성기어 감속기, 하모닉 감속기, 웜기어 감속기 중 하나일 수 있다.

또한, 상기 감속기는 상기 감속기어장치는 상기 모터의 축에 설치된 태양기어와, 상기 태양기어와 치합되도록 상기 태양기어 주위에 배치된 복수의 유성기어 와, 상기 유성기어들과 치합되도록 상기 유성기어들의 외측에 고정된 내접기어와, 상기 유성기어들을 연결하는 캐리어를 포함할 수 있다.

또한, 상기 태양기어의 회전중심과 상기 가압부재의 진퇴방향은 서로 직교할 수 있다.

또한, 상기 나사축에 결합된 웜휠과, 상기 나사축과 교차하도록 배치되며 상기 웜휠에 결합되는 웜기어를 갖춘 구동축을 더 포함하며, 상기 구동축은 상기 캐리어에 연결될 수 있다.

또한, 상기 태양기어의 회전중심과 상기 가압부재의 진퇴방향은 서로 평행할 수 있다.

또한, 상기 나사축에 결합되는 제1평기어와, 상기 제1평기어와 치합되는 제2평기어가 결합되는 구동축을 더 포함하며, 상기 구동축은 상기 캐리어에 연결될 수 있다.

또한, 상기 감속기의 출력측에 연결되는 구동축을 더 포함하며, 상기 구동축의 회전중심과 상기 가압부재의 진퇴방향은 서로 직교할 수 있다.

또한, 상기 감속기의 출력측에 연결되는 구동축을 더 포함하며, 상기 구동축의 회전중심과 상기 가압부재의 진퇴방향은 서로 평행할 수 있다.

본 발명에 따른 전동식 디스크 브레이크에서는, 제동시 발생되는 가압부재의 진퇴방향 반력이 감속기에 전달되는 것이 방지된다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전동식 디스크브레이크의 단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.

본 발명에 따른 디스크브레이크는 도 1에 도시한 바와 같이, 차량의 바퀴와 함께 회전하는 디스크(10)와, 디스크(10)의 양쪽 측면을 가압하여 제동을 수행하도록 디스크(10)의 양측에 각각 배치된 제1 및 제2마찰패드(11, 12)와, 제1 및 제2마찰패드(11, 12)의 가압을 위한 캘리퍼하우징(20) 및 제동동작을 위해 캘리퍼하우징(20)에 설치된 가압장치(40)를 구비한다.

제1 및 제2마찰패드(11,12)는 디스크(10)의 양쪽 측면을 향하여 진퇴할 수 있도록 차체에 고정된 캐리어(30)에 진퇴 가능하게 지지되고, 캘리퍼하우징(20)도 제1 및 제2마찰패드(11,12)의 가압방향으로 진퇴할 수 있도록 캐리어(30)에 지지된다.

캘리퍼하우징(20)은 내부가 빈 몸체부(21)와, 몸체부(21)로부터 제2마찰패드(12) 쪽으로 연장된 연장부(22)와, 제2마찰패드(12) 이면을 지지하도록 연장부(22)에 연결된 핑거부(23)를 포함한다. 그리고 가압장치(40)는 제1마찰패드(11)를 가압할 수 있도록 캘리퍼하우징(20)의 몸체부(21)에 장착된다.

도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 가압장치(40)는 제1마찰패드(11)의 가압 및 가압해제를 위해 캘리퍼하우징(20)의 몸체부(21) 내부에 진퇴 가능하게 설치된 가압부재(41), 가압부재(41)에 결합된 나사축(42), 나사축(42)에 결합된 웜휠(43), 나사축(42)과 교차하도록 설치되며 웜휠(43)에 결합되는 웜기어(45)를 갖춘 구동축(44), 그리고 구동축(44)을 정방향과 역방향으로 회전시키는 모터(46)를 구비한다. 또 가압장치(40)는 모터 축(46a)의 회전을 구동축(44)으로 감속하여 전달할 수 있도록 모터의 축(46a)과 구동축(44)에 설치된 감속기(60)를 포함한다.

가압부재(41)는 회전이 제한된 상태에서 진퇴할 수 있도록 몸체부(21) 내에 설치되며, 나사축(42)과 결합되는 암나사부(41a)를 구비한다. 가압부재(41)의 회전을 제한하는 구조는 가압부재(41)의 외면과 이에 대응하여 결합되는 몸체부(21)의 내면이 다각형태 이거나, 가압부재(41)의 외면과 몸체부(21) 내면에 키와 키홈 형태의 안내수단(미도시)이 설치되는 방식에 의해 구현될 수 있다. 미설명부호 X는 가압부재의 진퇴방향을 나타낸다.

나사축(42)은 가압부재(41)의 암나사부(41a)에 결합되도록 한쪽에 수나사부(42a)를 구비한다. 나사축(42)은 가압부재(41)가 진퇴하는 방향(X)과 평행하도록 몸체부(21) 내에 회전 가능하게 설치된다. 이러한 나사축(42)의 지지를 위해 몸체부(21) 내에는 상호 이격된 위치에 제1베어링(47)과 제2베어링(48)이 설치된다. 이때, 제2베어링(48)은 트러스트 베어링(thrust bearing)으로서, 제동동작시에 가압부재(41)의 진퇴방향(x)으로 발생되어 나사축(42)을 통해 전달되는 반력을 받아낸다.

웜휠(43)은 몸체부(21) 내부의 빈 공간(27)에서 회전하도록 나사축(42)의 외면에 결합되고, 구동축(44)은 그 외면에 마련된 웜기어(45)가 웜휠(43)에 치합되도록 나사축(42)과 교차하는 방향으로 배치된다. 즉, 본 실시예의 전동식 디스크브레 이크에서는 구동축(44)의 회전중심(44a)과 가압부재(41)의 진퇴방향(X)이 서로 직교되도록 배치된다. 구동축(44)은 몸체부(21)에 의해 회전 가능하게 지지되며 웜기어(45)가 설치된 부분이 몸체부(21) 내에 진입하도록 설치되고, 그 일단이 몸체부(21)의 하측을 관통하여 몸체부(21) 외부로 연장된다.

모터(46)는 고정나사(49) 체결을 통하여 캘리퍼하우징(20)의 몸체부(21) 하부에 고정된다. 그리고 모터(46)의 축(46a)과 몸체부(21)의 외측으로 연장된 구동축(44)은 감속기(60)에 의해 동력전달이 가능하게 연결된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 감속기(60)는 모터의 축(46a)에 설치된 태양기어(61)와, 태양기어(61)와 치합되도록 태양기어(61) 주위에 배치된 복수의 유성기어(62)들과, 유성기어(62)들과 치합되도록 유성기어들(62)의 외측에 고정된 내접기어(63)와, 유성기어들(62)의 축(64)과 상기 구동축(44)을 연결하는 캐리어(65)를 포함하는 형태이다. 이 감속기(60)는 모터(46)의 동작으로 태양기어(61)가 회전할 때 유성기어(62)들이 공전을 하고, 유성기어(62)들의 공전이 캐리어(65)를 통해 구동축(44)에 전달됨으로써 구동축(44)의 감속회전이 이루어지도록 한다.

다음은 이러한 전동식 디스크브레이크의 동작에 관하여 설명한다.

운전자가 제동동작을 하면 모터(46)가 제동을 위해 회전하고, 운전자가 제동동작을 해제하면 모터(46)가 제동 해제를 위해 역으로 회전한다.

제동을 위해 모터(46)가 회전하면, 모터(46)의 회전력이 감속기(60)를 거쳐 구동축(44)으로 전달된다.

구동축(44)의 회전에 의해 웜기어(45)가 회전하면, 웜휠(43)이 회전하고, 웜 휠(43)의 회전에 의해 나사축(42)이 회전한다. 이때도 웜기어(45)와 웜휠(43)의 큰 감속비에 의해 2차로 감속이 이루어지므로 나사축(42)의 회전속도가 느려지는 만큼 나사축(42)으로 전달되는 회전력은 더욱 커진다.

나사축(42)이 회전하면 가압부재(41)가 제1마찰패드(11) 쪽으로 전진하여 제1마찰패드(11)를 가압하고, 이의 반작용에 의해 캘리퍼하우징(20)이 가압부재(41)의 역방향으로 이동하여 핑거부(23)가 제2마찰패드(12)를 디스크(10) 쪽으로 가압함으로써 제동이 이루어진다. 이때, 가압부재(41)의 진퇴방향으로 상당한 크기의 반력이 발생되어, 나사축(42)을 통해 제2베어링(42)에 전달된다.

그리고 제동 해제를 위해 모터(46)가 역으로 회전하면, 가압부재(41)가 제1마찰패드(11)의 가압을 해제하는 방향으로 이동함으로써 제동이 해제된다.

이와 같이, 본 실시예의 전동식 디스크브레이크에서는 나사축(42)이 감속기(60)에 직접 연결되지 아니한 바, 제동동작시에 발생되는 반력이 감속기(60)에 직접 전달되는 것이 방지된다. 대신, 제동동작시에 발생되는 반력은 제2베어링(48)에 의해 흡수된다. 따라서, 본 실시예의 전동식 디스크브레이크에서는 감속기(60)의 수명이 연장된다. 물론, 내구성을 높이기 위해 특수 제작된 감속기를 사용할 필요성이 없으며, 일반적인 감속기를 사용할 수 있다.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 전동식 디스크브레이크의 단면도이다. 참고로, 제1실시예에서 설명된 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 그설명을 생략하고 동일한 도면부호를 사용한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 가압장치(140)는 제1마찰패드(11)의 가압 및 가압해제를 위해 캘리퍼하우징(20)의 몸체부(21) 내부에 진퇴 가능하게 설치된 가압부재(41), 가압부재(41)에 결합된 나사축(42), 나사축(42)에 결합된 제1평기어(143), 나사축(42)과 평행하도록 설치되며 제1평기어(143)와 치합되는 제2평기어(145)가 결합되는 구동축(144), 그리고 구동축(144)을 정방향과 역방향으로 회전시키는 모터(46)를 구비한다. 또 가압장치(140)는 모터 축(46a)의 회전을 구동축(144)으로 감속하여 전달할 수 있도록 모터의 축(46a)과 구동축(144)에 설치된 감속기(60)를 포함한다. 이때, 본 실시예의 전동식 디스크브레이크에서는 구동축(144)의 회전중심(144a)과 가압부재(41)의 진퇴방향(x)이 서로 평행하도록 배치된다.

따라서, 본 실시예의 전동식 디스크브레이크에서는 제동동작시 가압부재(41)의 진퇴방향(x)으로 발생되는 반력이 감속기(60)에 직접 전달되는 것이 방지된다.

이 외에도, 본 발명은 다양하게 변형실시 될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 감속기는 유성기어 감속기이지만, 감속기는 하모닉 감속기, 웜기어 감속기 등이 될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전동식 디스크브레이크의 단면도이다.

도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 전동식 디스크브레이크의 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10: 디스크 11: 제1마찰패드

12: 제2마찰패드 20: 캘리퍼하우징

30: 캐리어 40: 가압장치

41: 가압부재 42: 나사축

43: 웜휠 44: 구동축

45: 웜기어 46: 모터

60: 감속기어장치

Claims

디스크의 가압을 위한 마찰패드들과, 상기 마찰패드들을 지지하는 캐리어와, 상기 마찰패드들의 가압을 위해 상기 캐리어에 진퇴 가능하게 지지되는 캘리퍼하우징과, 상기 마찰패드의 가압하는 가압장치를 포함하는 전동식 디스크브레이크에 있어서,

상기 가압장치는 상기 마찰패드들 중 하나를 가압하도록 상기 캘리퍼하우징에 진퇴 가능하게 설치된 가압부재와, 상기 가압부재에 결합된 나사축과, 정방향과 역방향으로 회전력을 발생시키는 모터와, 상기 모터로부터 발생된 회전력을 증폭시켜 상기 나사축에 전달하는 감속기를 구비하며,

제동 동작시 상기 가압부재의 진퇴방향으로 발생되는 반력이 상기 감속기에 전달되는 것이 방지되도록 상기 감속기는 배치되는 것을 특징으로 하는 전동식 디스크브레이크.
제1항에 있어서,

상기 감속기는 유성기어 감속기, 하모닉 감속기, 웜기어 감속기 중 하나인 것을 특징으로 하는 전동식 디스크브레이크.
제1항에 있어서,

상기 감속기는 상기 감속기어장치는 상기 모터의 축에 설치된 태양기어와, 상기 태양기어와 치합되도록 상기 태양기어 주위에 배치된 복수의 유성기어와, 상기 유성기어들과 치합되도록 상기 유성기어들의 외측에 고정된 내접기어와, 상기 유성기어들을 연결하는 캐리어를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 디스크브레이크.
제3항에 있어서,

상기 태양기어의 회전중심과 상기 가압부재의 진퇴방향은 서로 직교하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 전동식 디스크브레이크.
제4항에 있어서,

상기 나사축에 결합된 웜휠과, 상기 나사축과 교차하도록 배치되며 상기 웜휠에 결합되는 웜기어를 갖춘 구동축을 더 포함하며,

상기 구동축은 상기 캐리어에 연결되는 것을 특징으로 하는 전동식 디스크브레이크.
제3항에 있어서,

상기 태양기어의 회전중심과 상기 가압부재의 진퇴방향은 서로 평행하는 것을 특징으로 하는 전동식 디스크브레이크.
제6항에 있어서,

상기 나사축에 결합되는 제1평기어와, 상기 제1평기어와 치합되는 제2평기어가 결합되는 구동축을 더 포함하며,

상기 구동축은 상기 캐리어에 연결되는 것을 특징으로 하는 전동식 디스크브레이크.
제1항에 있어서,

상기 감속기의 출력측에 연결되는 구동축을 더 포함하며,

상기 구동축의 회전중심과 상기 가압부재의 진퇴방향은 서로 직교하는 것을 특징으로 하는 전동식 디스크 브레이크.
제1항에 있어서,

상기 감속기의 출력측에 연결되는 구동축을 더 포함하며,

상기 구동축의 회전중심과 상기 가압부재의 진퇴방향은 서로 평행하는 것을 특징으로 하는 전동식 디스크 브레이크.